建立新地質年代“人類世”或為大勢所趨


建立新地質年代“人類世”或為大勢所趨

建立新地質年代“人類世”或為大勢所趨
(報道)據科學網(魯捷):人類世時代
美國華盛頓特區自然歷史博物館幾乎所有的恐龍標本都已消失 。原來的化石大廳空空如也,只剩下古生物學家Scott Wing在空曠的大廳中徘徊著 。
史密森學會正在斥資4500萬美元徹底重新設計這個展覽館,Wing是設計小組的成員之一,該展覽館同樣還是史密森學會的一部分 。該展覽館計劃在2019年重新對外開放,屆時展覽館中的展品將不單可以重溫地球遙遠的歷史,而在霸王龍和三角龍的展品旁 , 參觀者將會看到如今統治地球的物種 。“我們希望可以讓人們了解人類在地球上的角色,人類對地球產生的影響可能已遠遠超過現有的認識 。”Wing說 。
這項令人期待的展覽將聚焦人類世——人類扮演著重要地質力量的時代 。如僅通過挖礦,人類搬運的沉積物就超過全世界所有河流搬運的總和 。人類還讓全球變暖,使海平面上升,破壞臭氧層,導致海洋酸化……
考慮到人類造成的影響具有廣泛性,很多研究人員認為,人類世代表著地質時代的一個新階段 。過去幾年,這個概念不斷被推進,而且不單是在地質學家中間 。“人類世”這個詞匯由考古學家、歷史學家,甚至是性別研究專家共同啟用;全世界若干個博物館也受此激發 , 展覽出與人類世相關聯的藝術作品;媒體也由衷地接受這一觀點 。
“歡迎來到人類世!”《經濟學家》雜志2011年如是報道 。然而,這樣的歡呼或許為時過早 。當前,以人類影響力為標志的地球新地質時代——人類世風頭正盛,但其背后爭議仍然頗多 。
化石作證
對于地質學家來說 , 地質年代表對地球歷史的重要性就相當于元素周期表對化學家的重要性 。地質學家花費了連續數個世紀的艱苦地層工作,把全世界主要巖石種類相匹配,并把它們的形成時間按年代順序排列,以此搭建出支撐研究地球整個歷史的有序的結構框架 。“地質年代表是人類杰出的研究成果之一 。”英國威爾士三一圣大衛大學第四紀科學家Michael Walker說 。
國際地層委員會(ICS)——監管地質年代表的機構——把全球地質歷史分為不同的時間段 。其中,從恐龍滅絕的6600萬年前開始的時期為新生代,第四紀始于這一時期內距今258萬年前——這一階段地球曾歷經數十次冰期 。第四紀的大部分時間處于更新世時期,其中全新世始于末次冰期——大約始于11700年前,僅占據這一時期的極短時間,距離現在較近 。
Walker帶領的研究團隊的工作就是界定全新世地質年代的起始時間,即他們需要在地球上選出可以用于標記這一地質年代起點的物體 。大多數地質年代單元均用一些普遍存在的化石作標記 。但由于全新世距離今天非常近,地質年齡非常年輕 , 因此標記物需要尤其精確 。Walker和同事選擇了一次氣候變化——末次冰期的最后一次寒流,并檢測了此次氣候變化的化學標記,相關樣本取自格陵蘭島中心區域1492.45米深處鉆探的冰芯 。類似的氣候變化“指紋”記錄還存在于全球各地湖泊與海洋沉積物中 , 它們可以讓地質學家精確辨別全新世在其他地區的起點 。
【建立新地質年代“人類世”或為大勢所趨】而在ICS確定全新世起點之時,圍繞人類世的討論已經拉開序幕,其討論核心為:是否可以終結全新世時代,并用人類世取而代之 。其實,人類世的觀點已有較長歷史 。在19世紀中期 , 若干地質學家就試圖通過提出“人類世時代”的觀點,確認人類日益增長的力量 。而此后其他研究人員也有過類似提法,有時提出的名字略有差別 。然而 , 這一觀點在最近幾年才吸引了廣泛的注意力,部分是因為人類造成的環境變化,另外德國馬普學會化學研究所的Paul Crutzen也起到了一定的助推作用 。
新的起點
Crutzen在人類如何改變地球方面有著深切體會 。上世紀七八十年代 , 他在臭氧層以及人類對其產生的破壞方面曾取得重要發現——這項工作后來也讓他獲得諾貝爾獎 。2000年,他和密歇根州立大學的Eugene Stoermer爭論認為,全球人口增長對地球發展帶來如此大的影響,因此當前的地質年代應該被命名為“人類世” 。
作為一名大氣化學領域的科學家,Crutzen本人并不是裁定改變地質學年代表的ICS的一員 。但是,他的觀點仍然鼓舞了很多地質學家,尤其是英國萊斯特大學地質學家Jan Zalasiewicz及其倫敦地質學會的同事 。2008年 , 他們擬了一份書面意見,提交ICS考慮這一觀點 。目前 , Zalasiewicz是ICS評估這一問題的人類世工作組主席 。
自那時起,工作組就處于忙碌狀態,目前已出版了兩冊大部頭的報告和數十篇論文 。工作組有很多等待回答的問題:如把人類世作為地質學年代表的一個時代是否合理;人類世何時開始;如果采取這一觀點,它在地質年代的序位體系中應該處于什么位置等 。
當Crutzen提出“人類世”一詞時 , 他為其添加了一個類似于一個地質時代的后綴,并主張其起點應該從18世紀末期、工業革命之初開始 。他強調,自那時起到新千年開始的時間段內 , 人類已經在南極洲上空的臭氧層“戳”出一個洞,使大氣中的甲烷含量增長了兩倍,并使二氧化碳濃度增加了30%,達到40萬年以來的最高水平 。
當人類世工作組開始調查研究時,該組織羅列了一條由人類導致的環境變化的更長的名單 。如農業、建筑以及修建大壩正在使河流沉積物以至少10倍于自然侵蝕力量的速度被清除 。在一些海岸沿線,大量來自化肥的營養物質造成貧氧并產生“死亡地帶”,而過度燃燒化石燃料已經使海洋表面酸度pH值增加了0.1 。人類在全球變暖、物種滅絕速度以及極地冰川消失等方面的足跡都非常明顯 。
爭論猶存
盡管“人類世”一詞代表大勢所趨,然而,該詞目前依然尚無定形——在地質學年代排序上 , 依然尚待被認可 。但這種形勢即將改變,ICS人類世工作組正在討論是否應該把人類世作為一個正式的地質單元來劃分以及從何時劃分其起點 。
Zalasiewicz 和工作其他組員希望把一個時間點作為人類世起源的標記——即利用原子時代留下的地質學標記 。在1945年至1963年期間,當《禁止受限制核試驗公約》生效后,全球各國已進行過500次左右地面核爆炸實驗 。這些爆炸產生的碎片殘骸遍及全球 , 形成了可辨別的放射性元素沉積層 。同時,人類還以其他多種方式在地質史上留下深刻印記——這些都是現代世界所謂的“劇烈加速度”的一部分,如充斥在環境中的塑料、鋁制品、人工化肥、水泥、鉛……所有這些都會留下地質學沉積記錄 。
今年1月,由37人組成的人類世工作組的多數組員對人類世提出了臨時結論 。Zalasiewicz和另外25名小組成員報告稱,無論是否正式界定人類世的概念,20世紀中期的地質學標記都讓這一時期成為人類世起點的“理想的地層條件” 。他們甚至還確定了一個具體的日期:1945年7月16日 , 首顆原子彈爆炸的日子 。
但是批評人士擔心,關于這一提法的重要爭論聲音可能會被人們普遍的熱情淹沒,他們擔心這些狂熱被那些持有環境保護主義觀的研究人員驅動 , 過于強調人類造成的破壞 。一些支持人類世的人甚至被比作宗教狂熱分子 。“這和某些極端狂熱的宗教團體有些相似之處,他們認為如果有人不信仰他們的教義,在某種程度上就是個野蠻人 。”一位匿名地質學家說 。
然而 , 如果該小組的提議沒有通過,“人類世”一詞將只能繼續作為非正式詞匯使用,如同今天所使用的“新石器時代”和“銅器時代”一樣 。無論結局如何,“人類世”的生命序幕都已經拉開 。過去兩年,已有3種人類世期刊開始發行 , 相關領域的論文數量也在迅速攀升,僅2014年發表量就超過200篇 。
到2019年,當史密森學會自然歷史博物館新化石館重新開放時,可能會對“人類世”是否為官方詞匯有所定論 。作為人類世工作組的一員 , Wing表示,他不希望目前的爭論影響到大問題走向 。“人類對地球系統確實有著廣泛的影響,這些影響非常重要 。”他說,“如果在1000萬年之后的未來,回顧現在的世界 , 你就會發現我們今天所做的非常有價值 。”